智慧工廠彌補了 OT 與 IT 之間的鴻溝
工業 4.0 深具扭轉競爭態勢的潛力。製造商克服資料方面的重重難關之際,不僅更為靈活彈性,作業方式也大幅改善。製造業數位轉型的前景,端看製造業是否能夠讓資料「透露訊息」,並且提供可據以行動的洞見。然而,挑戰依舊存在。
儘管資料導向的製造業並非全新的概念,但真正的新概念則是在背景中運用資料,以及大規模善用經驗傳承。透過工業 4.0,配備物聯網感測器機器這類新來源的資料,讓情況的全貌得以呈現,並且提供了背景。
製造商能夠見樹也見林,並且做出相應的計畫。他們得以解除一部分面對的諸多壓力,包括達成永續性目標、因應人才短缺的問題,以及越來越需要遠端監測製程。
彌補 OT 與 IT 之間的鴻溝
物聯網平台供應商 azeti 的策略暨銷售部副總裁 Florian Hoenigschmid 表示:「很可惜,數位轉型的遠大抱負,往往在見真章的關鍵時刻戛然而止。
其一,過去幾十年來,機器都是以漸進的方式引進,因此機器產生的資料未必一致。Hoenigschmid 表示:「廠房必須使用大量不同的機器介面、不同的通訊協定,以及不同的標準時,無法採用一體適用的解決方案。」異質資料是一大挑戰,因為難以處理。
拼湊式解決方案大量湧現。您很快就會開始見樹不見林。
其二,即使您以一種格式處理所有資料,精細度依舊是問題。Hoenigschmid 表示:「另一項挑戰則是,為機器學習這類應用取得特定品質和規模的實用資料。」低解析度的模糊資料,無法呈現精確的樣貌。
營運技術(OT)與資訊技術(IT)整合之間的鴻溝,讓提供深入洞見的過程更趨複雜。Hoenigschmid 表示:「包括軟體環節、網路環節、如何在遵守企業安全原則的情況下取得資料,外加在廠房操作控制器與機器的營運技術環節。」讓這些封閉環境的資料以同一種語言彼此溝通絕非易事。
製造業的數位轉型
資料難題或許令人氣餒,但卻並非難以克服。
最佳例證:azeti 物聯網平台將廠房的異質通訊協定和機器連接至中央物聯網軟體平台,一口氣解決了諸多難題。Hoenigschmid 表示:「生產線既有的機器,我們多半都能連接至軟體堆疊。在軟體方面,我們用可理解的方式轉換原始資料,並且提供客戶使用。」
azeti 用來彌補資料鴻溝的工業強固型電腦,全部都是搭載採用 Intel® 處理器的硬體。Hoenigschmid 表示:「Intel 技術協助我們連接機器以及與機器溝通、瞭解不同的通訊協定,並且將它們轉換為平台能夠理解的資訊。」
真實世界的工業 4.0 範例
除了建立穩健的資料基礎,azeti 還在深入洞見的部分助客戶一臂之力。
舉例來說,面對以下挑戰的大型金屬製造商:如何根據熔煉過程的不同條件,以最佳方式操作通風系統。雖然為了控制工業通風機採用了傳統的 SCADA 與 PLC 系統,但是兩者在維護規劃方面卻不盡人意。漸進式劣化不易察覺、SCADA 資料必須以人工方式評估,而且暫時性異常的發現延誤。
azeti 解決方案透過收集資料、分析和視覺化的彈性平台支援製造商。取得資料之後,相關測量資料累積的時間更長,並且會在儀表板建立圖表和衍生的指標。這個作法為維護人員提供了一種工具,可以定量方式比較劣化效應、即時偵測異常,並且輕輕鬆鬆找出持續的模式,締造可靠的維護規劃。
Hoenigschmid 表示:「客戶現在能以全方位的整合性方式瞭解生產關鍵資產,有助於他們提高規劃資源的效率。」「這個作法為日後從預防性維護轉變為預測性維護奠定了基礎。這個過程已經展開,但是尚未結束。生產力提高和資產使用率最大化,是大家樂見的解決方案結果。
物聯網平台也有助於金屬公司提高資源使用效率。工作人員在配料熔爐裝入金屬開始生產時,許多人雖然依照填充線觀察材料量,但是卻未能達成目標。熔爐最終會使用浪費的能源。
平台連接了屬於熔爐一部分的感測器與控制器,這樣一來工作人員就能看到裝入的量,以及展開熔煉過程的時間。Hoenigschmid 表示:「儘量提高熔爐的使用率,並且有效利用天然氣這類資源,有助於提高效率。」「此外,獲利也因此增加了數百萬美元。」
迎接資料革命
製造業的數位轉型可釋放多種其他的可能性。數位轉型可推動模擬製程的數位分身,讓製造商能夠採用節約資源的方式,並且達成永續性目標。
產品品質評估可以微調。資料本身變成了可以當成服務交易的寶貴貨幣,讓公司可以將設施租給專業製造商。
廠房數位化還可讓製造商協商降低保險費率。Hoenigschmid 預知。他對於智慧製造的未來振奮不已:「我們可以用非常精確的方式預測未來,極為優質且大量的精細資料則是這項目標的推手。」
這樣一來,製造商的數位轉型兵工廠,終於就有了合適的工具組。